發(fā)布時(shí)間：2020-04-01 02:55

【摘要】：目的:砷(Arsenic,As)是一種自然界中廣泛存在的類金屬元素。流行病學(xué)研究表明,長(zhǎng)期環(huán)境無(wú)機(jī)砷(Inorganic arsenic,iAs)暴露是機(jī)體發(fā)生糖脂代謝紊亂的危險(xiǎn)因素之一,而糖脂代謝紊亂與脂肪組織功能的失調(diào)密不可分。與白色脂肪(White adipose tissue,WAT)儲(chǔ)存過(guò)剩能量不同,棕色脂肪(Brown adipose tissue,BAT)通過(guò)線粒體中解偶聯(lián)蛋白(uncoupling protein 1,UCP1)消耗機(jī)體多余能量,在維持機(jī)體糖脂代謝穩(wěn)態(tài)過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),iAs可以通過(guò)抑制3T3-L1細(xì)胞的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-γ(Peroxisome proliferator-activated receptor-γ,PPARγ)的表達(dá)抑制脂肪分化以及損傷葡萄糖攝取功能。本研究通過(guò)探討長(zhǎng)期iAs暴露對(duì)小鼠BAT功能的影響及相關(guān)機(jī)制,為進(jìn)一步研究砷在糖脂代謝紊亂過(guò)程中的毒性機(jī)制及預(yù)防環(huán)境砷暴露所致代謝性疾病提供新的思路。研究方法:1.應(yīng)用C57BL/6雌性小鼠,三次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)進(jìn)行飲水iAs暴露處理,設(shè)立對(duì)照組、5 ppm組、20 ppm組,選取接近于人群實(shí)際暴露場(chǎng)景的三價(jià)iAs(iAs~(3+))和五價(jià)iAs(iAs~(5+))一比一混合,經(jīng)飲水途徑暴露14-17周;2.使用小動(dòng)物體成分分析儀檢測(cè)小鼠體脂含量;3.使用小動(dòng)物體溫儀監(jiān)測(cè)小鼠冷暴露下體溫變化,評(píng)價(jià)小鼠BAT的非顫栗性產(chǎn)熱(Nonshivering thermogenesis,NST)功能;4.利用葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)及胰島素耐量實(shí)驗(yàn)分別評(píng)價(jià)小鼠葡萄糖代謝能力和胰島素敏感性;5.計(jì)算和評(píng)價(jià)小鼠臟器系數(shù);6.利用病理切片HE染色觀察iAs暴露后小鼠棕色脂肪細(xì)胞(Brownadipocyte,BAC)的形態(tài)改變及脂質(zhì)蓄積情況;7.利用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)iAs暴露后小鼠BAT新生分化、NST及線粒體數(shù)量相關(guān)指標(biāo)的mRNA表達(dá)水平;8.利用Western Blot技術(shù)檢測(cè)iAs暴露后小鼠BAT新生分化、脂解、NST、線粒體數(shù)量及功能相關(guān)指標(biāo)的蛋白表達(dá)。結(jié)果:1.iAs暴露對(duì)小鼠糖脂代謝影響:葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)顯示,5 ppm組小鼠在15 min時(shí)點(diǎn)血糖值顯著高于對(duì)照組(p0.05);胰島素耐量實(shí)驗(yàn)顯示,5 ppm組小鼠在60 min和120 min時(shí)點(diǎn)血糖值顯著高于對(duì)照組(p0.05),20 ppm組小鼠在120 min時(shí)點(diǎn)血糖值顯著高于對(duì)照組(p0.05);2.臟器系數(shù)分析:與對(duì)照組相比,5 ppm組BAT重量顯著增加(p0.05);3.病理切片HE染色分析:5 ppm組小鼠BAC出現(xiàn)脂滴蓄積,細(xì)胞增大;4.iAs暴露對(duì)BAT新生分化相關(guān)指標(biāo)表達(dá)影響:5 ppm組BAT分化相關(guān)基因Pparg,Pparg1,Pparg2,Prdm16的mRNA和蛋白水平顯著低于對(duì)照組(p0.05);5.iAs暴露對(duì)BAT的NST功能及線粒體功能相關(guān)指標(biāo)表達(dá)影響:與對(duì)照組相比,5 ppm組中Ucp1,Dio2,Elovl3,Elovl6,Cox8b,Cox7a1,Cidea及Ppargcα的mRNA表達(dá)水平顯著降低(p0.05),UCP1、COX IV和NDUFS4蛋白水平也顯著降低(p0.05);6.iAs暴露對(duì)BAT脂解相關(guān)指標(biāo)表達(dá)影響:與對(duì)照組相比,5 ppm組BAT脂解酶ATGL的表達(dá)減少(p0.05)。結(jié)論:iAs可引起小鼠對(duì)冷耐受能力降低,BAT出現(xiàn)脂滴質(zhì)蓄積現(xiàn)象�？赡軝C(jī)制是iAs可抑制PPARγ和PRDM16的表達(dá),影響B(tài)AC分化新生,減少成熟的BAC的數(shù)量;同時(shí),iAs抑制PGC-1α,COXIV和NDUFS4的表達(dá),引起B(yǎng)AT中線粒體數(shù)量減少,氧化磷酸化功能減弱,UCP1表達(dá)降低,引起非顫栗性產(chǎn)熱功能降低;iAs還可抑制BAT的脂解功能,最終引起B(yǎng)AT白色化。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R114

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本文編號(hào)：2609914